原標題：“科學”號歸來 創(chuàng)下多個“首次”

    昨返回位于西海岸新區(qū)的母港 我國科學家回收完整記錄超強厄爾尼諾的海洋觀測設備

我國遠洋綜合科考船“科學”號30日完成為期40天的科考航次返回位于青島西海岸新區(qū)的母港。本航次創(chuàng)造了多個國內(nèi)“首次”，其中，回收我國首個“西太平洋深海壓力逆式回聲儀（PIES）觀測陣”，其完整記錄了厄爾尼諾現(xiàn)象開始、發(fā)生、結束的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將為科學解釋厄爾尼諾的形成、發(fā)展，如何影響周圍的海洋環(huán)境，以及對人類生存環(huán)境的影響有重大意義。

三個國家項目的聯(lián)合航次

“回來啦！回來啦！ ”昨天，在薛家島碼頭，我國最先進的海洋科考船“科學”號結束調(diào)查任務靠港青島。據(jù)悉，每次“科學”號揚帆起航，都能帶回許多驚喜，本航次“科學”號更是完成多個“首次”。“科學”號科考船此次執(zhí)行的是國家自然科學基金委2016年西太平洋開放共享航次項目、全球變化研究國家重大科學研究計劃項目 “全球變暖下的海洋響應及其對東亞氣候和近海儲碳的影響”、中國科學院海洋先導專項 “熱帶西太平洋海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換及其影響”三個項目的聯(lián)合航次。

基金委的西太平洋共享航次是基金委為了促進數(shù)據(jù)共享，專門拿出資金來支持那些沒法出海研究的項目，數(shù)據(jù)共享下，許多項目就可以參與進來，一起出海做科學項目研究，這個項目最早開始于2010年。全球變化研究國家重大科學計劃研究項目，是國家為了應對氣候變化所設立的，今年是實施的最后一年。中國科學院海洋先導專項“熱帶西太平洋海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換及其影響”，是中國科學院為了滿足國家對海洋研究的各項需求，設立的海洋先導專項，專項的物理海洋方面就有2個多億的研究項目，而該專項所取得的CTD（溫度、鹽度、深度剖面儀）的數(shù)據(jù)都是跟基金委的海洋共享項目一樣分享的。

記錄厄爾尼諾現(xiàn)象海洋數(shù)據(jù)

據(jù)中國科學院海洋研究所研究員袁東亮介紹，本次“科學”號首次在菲律賓海130度完成了全水深大斷面調(diào)查。由于菲律賓海是全球大洋中最深的海洋，西太平洋本身就是全球最深的海盆，包括一些超過1萬米的海溝，海底平面超過5000米。在這個全球最深的海盆，只有上世紀80年代時，美國科學家測過一次斷面數(shù)據(jù)，但不完整?，F(xiàn)在“科學”號完成了最新一次的斷面數(shù)據(jù)采集，就可以比較這些年來，全球變暖情況下，深海熱含量的變化情況。

記者了解到，關于全球變暖海洋溫度研究，目前世界上大部分研究數(shù)據(jù)都是海洋上層300米以上的數(shù)據(jù)。在“科學”號服役前，想測深海斷面的溫度數(shù)據(jù)非常不容易，因為儀器很難放到海底，此前的科考船曾經(jīng)放過6000米的纜，但是水深只有2000米。而“科學”號上安裝了最先進的五級定位系統(tǒng)，這個動力定位系統(tǒng)可以讓“科學”號側推、調(diào)整方向，根據(jù)鋼纜的方位調(diào)整船的位置，測4800米的水深只用5000米的纜繩，幾乎是直上直下的，省時省力。

據(jù)中國科學院海洋研究所副研究員周慧介紹，在本次航行中最重要的工作之一，就是成功回收了三個PIES。這三個PIES是我們國家在深海大洋領域第一次放置PIES,分別在北緯8度、6度和4度，逆式回聲儀是一種帶有壓力傳感器的坐底式海洋觀測設備，用來觀測聲學信號從海底到海面垂向傳輸時間及海底壓力變化，測量海水的溫度，用來測算海水高端變化，可用來反演海流變化及中尺度渦旋的傳播。

據(jù)介紹，西太平洋深海PIES觀測陣建設始于2014年9月，由三個壓力逆式回聲儀設備組成，布放在西太平洋北赤道流及北赤道逆流區(qū)5000米深海域。其間，獲取了西太平洋低緯度流系連續(xù)25個月的高分辨率定點觀測數(shù)據(jù)，成功率達100%。由于布放區(qū)域位于厄爾尼諾發(fā)源地，成功觀測了發(fā)生于2014年-2016年的超強厄爾尼諾事件，還捕捉到了超級厄爾尼諾向拉尼娜現(xiàn)象轉變的數(shù)據(jù)，該區(qū)域為國際觀測的空白區(qū)，所獲取的數(shù)據(jù)對于研究這次超強厄爾尼諾事件的發(fā)生、發(fā)展機制具有重大意義，為準確預報厄爾尼諾現(xiàn)象提供重要支撐。

“科學”號——

    海上“移動實驗室”

“科學”號海洋科考船長99.8米，型寬17.8米，總噸位4711噸，續(xù)航力15000海里，具有全球航行能力及全天候觀測能力，作為我國未來10年至20年海洋科學考察主力船之一，在技術和建造方面整合了當前海洋基礎科考多學科、多領域的先進裝備和信息技術集成，被稱為海洋上的“移動實驗室”。

 本航次的多個“首次”

●實現(xiàn)了我國首次在深海大洋回收壓力逆式回聲儀

●首次在菲律賓海130度完成了全水深大斷面調(diào)查

●我國自主研制的水下滑翔機首次實現(xiàn)自由作業(yè)

●首次獲取了西太平洋全水深痕量元素采樣

●首次通過高通量測序技術在西太平洋海域獲取了超強臺風“海馬”過境前后微型及微微型真核浮游生物多樣性樣本

 收回PIES相當于大海撈針

“這次收回PIES”并非是一帆風順，期間也是充滿了曲折，正?；厥誔IES需要大概1個多小時，但是由于海洋情況十分復雜，最長的一個PIES回收歷時17個小時。 ”周慧告訴記者，整個PIES設備只有40厘米，所以說回收PIES設備相當于大海撈針。“這也是我們第一次在深海大洋放置回收PIES,設備建議在深夜回收，設備上的燈有利于發(fā)現(xiàn)，我們第一站在凌晨1點鐘測算PIES，我們經(jīng)過2個小時的測算，排除了海洋中的眾多信號，在凌晨3點發(fā)射了回收命令，經(jīng)過正常要求，大概需要1個小時20分鐘就可浮出水面，但是到了凌晨4點半依然沒法鎖定目標，一直等到第二天早上8點都沒有發(fā)現(xiàn)設備。 ”周慧告訴記者，技術人員立刻在回收方案里找解決辦法，最后發(fā)現(xiàn)可以利用無線電技術來搜尋，因為PIES本身帶有一個小的無線電發(fā)射器，發(fā)射高頻信號，技術人員利用船上的無線電設備開始搜尋，因為無線電只能搜尋13公里的信號，而且無法確定方向，技術人員又利用錫箔紙排除法，來確定方位。 “我們的技術人員根據(jù)風速和海流信息進行測算，預估設備漂流到了哪里。”周慧說，大概確定尋找方位后結合無線電搜尋，終于經(jīng)過2個小時的搜尋找到了。 “第三個PIES回收時又遇到了魚群，在魚群干擾下收到了大量的無效數(shù)據(jù)，我們測算了一整夜都沒測算出PIES的位置，后來分析出可能是魚群的原因，后來等魚群過去后，我們才成功回收了設備。”周慧說。

此外，我國科學家還在這個航次進行了三個國產(chǎn)水下滑翔機的海試。“由我國自主研制的三個水下滑翔機共在水中航行48天，其中最長的一個連續(xù)航行了19天，并且全部回收成功。 ”袁東亮說，“這說明我國自主研制的水下滑翔機具備大規(guī)模使用的條件。 ”